再進一步,若脫離開圖形(點群)的背景,純粹從數(shù)的方面找規(guī)律,不難發(fā)現(xiàn)下述事實:
這個等式的左邊就是從1開始的連續(xù)自然數(shù)相加之和,第一個數(shù)1又叫首項,最后一個數(shù)9叫末項,共有9個數(shù)又可以說成共有9項,這樣,等式的含義就可以用下面的語言來表述:
從1開始的連續(xù)自然數(shù)前幾項的和等于首項加末項之和乘以項數(shù)的積的一半.或是寫成下面的文字式:
和=(首項+末項)×項數(shù)÷2
這個文字式通常又叫做等差數(shù)列求和公式.
例4 數(shù)一數(shù),下圖中有多少個點?
解:方法1:從上至下一層一層地數(shù),見下圖:
總點數(shù)=2+3+4+5+6=20.
方法2:補上一個同樣的梯形點群,但要上下顛倒放置,和原圖一起拼成一個長方形點群如下圖所示:
由圖可見,有下列等式成立:
梯形點數(shù)=長方形點數(shù)÷2.
因為梯形點數(shù)=2+3+4+5+6
而長方形點數(shù)=8×5=(2+6)×5
代入上面的文字式,可得:
2+3+4+5+6=(2+6)×5÷2
與例1類似,我們用拼補法得到了一個計算梯形點群總點數(shù)的較為簡單的公式.
再進一步,若脫離開圖形(點群)的背景純粹從數(shù)的方面找找規(guī)律,不難發(fā)現(xiàn)下述事實:
這個等式的左邊就是一個等差數(shù)列的求和式,它的首項是2,末項是6,公差是1,項數(shù)是5.這樣這個等式的含義就可以用下面的語言來表述:
等差數(shù)列前幾項的和等于首項加末項之和乘以項數(shù)的積的一半.
寫成下面較簡化的文字式:
和=(首項+末項)×項數(shù)÷2
這就是等差數(shù)列的求和公式.
例5 數(shù)一數(shù),下圖中有多少個小三角形?
解:方法1:從上至下一層一層地數(shù),見下圖.
小三角形總數(shù)=1+3+5+7=16個.
方法2:補上一個同樣的圖形,但要上下顛倒放置、和原來的一起拼成一個大平行四邊形如下圖所示.
顯然平行四邊形包含的小三角形個數(shù)等于原圖中的大三角形所包含的小三角形個數(shù)的兩倍,即下式成立.
大三角形中所含=平行四邊形所含÷2
平行四邊形所含=8×4=(1+7)×4(個)
大三角形中所含=1+3+5+7=16
代入上述文字式:
1+3+5+7=(1+7)×4÷2
這樣,我們就得到了一個公式:
小三角形個數(shù)=(第一層的數(shù)+最末層的數(shù))×層數(shù)÷2
脫離開圖形的背景,純粹從數(shù)的方面進行考察,找找規(guī)律,不難發(fā)現(xiàn)下述事實:
等式左邊就表示一個等差數(shù)列的前幾項的和,它的首項是1,末項是7,公差是2,項數(shù)是4.這樣這個等式的含義也就可以用下面的語言來表述:
等差數(shù)列前幾項的和等于首項加末項之和乘以項數(shù)之積的一半.
寫成較簡單的文字式:
和=(首項+末項)×項數(shù)÷2.